[發(fā)明專利]一種河流基流量的預(yù)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611130575.0
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106709168B
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李偉;龍玉橋;林錦;吳春勇;崔婷婷;王銳;蓋永偉;崔江濤
• 申請（專利權(quán)）人: 水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學(xué)研究院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 11577 北京知呱呱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 李芙蓉;馮建基

1.一種河流基流量的預(yù)測方法，其特征在于，所述方法包括：

從流域出口斷面處的徑流實測數(shù)據(jù)中獲取預(yù)設(shè)數(shù)量的退水過程徑流數(shù)據(jù)；

獲取每個退水過程徑流數(shù)據(jù)中的最小徑流量Q_min，以及單個退水過程的前期n個時段的徑流量均值Q_n，通過相關(guān)分析，建立兩者關(guān)系函數(shù)：

其中，Q_min表示所述最小徑流量，Q_n表示所述單個退水過程前期n個時段的徑流數(shù)據(jù)均值，r₁、r₂、r₃均為擬合參數(shù)；

基于所述最小徑流量將各個退水過程徑流數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化；

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后的徑流數(shù)據(jù)，確定標(biāo)準(zhǔn)化的地下儲水量與基流量的關(guān)系函數(shù),通過標(biāo)準(zhǔn)化的徑流數(shù)據(jù)的差分形式來表示微分，同時計算標(biāo)準(zhǔn)化的徑流數(shù)據(jù)的均值：

dQ_norm/dt＝(Q_norm(t+Δt)-Q_norm(t))/Δt

其中，Δt為實測數(shù)據(jù)的時間間隔；

在雙自然對數(shù)坐標(biāo)中點繪dQ_norm/dt與的散點圖，采用最小二乘法對散點圖進行非線性對數(shù)函數(shù)擬合，擬合公式為：

獲取標(biāo)準(zhǔn)化的地下儲水量與基流量的關(guān)系函數(shù)，公式為：

其中，g(Q_norm)表示所述標(biāo)準(zhǔn)化的地下儲水量與基流量的關(guān)系函數(shù)，c₁、c₂、c₃均為擬合參數(shù)，表示經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化的徑流數(shù)據(jù)的均值，Q_norm表示經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化的徑流數(shù)據(jù)；

按照下述公式確定標(biāo)準(zhǔn)化的地下儲水量與基流量的關(guān)系函數(shù)g(Q_norm)：

其中，Q_norm表示退水過程標(biāo)準(zhǔn)化的徑流數(shù)據(jù)；

通過所述標(biāo)準(zhǔn)化的地下儲水量與基流量的關(guān)系函數(shù)預(yù)測河流的基流量；

當(dāng)流域內(nèi)沒有降水并且地下蒸發(fā)作用可被忽略時，按照下述公式預(yù)測河流的基流量：

dQ/dt＝g(Q_norm)·(-Q)

其中，Q表示所述河流的基流量，g(Q_norm)表示所述標(biāo)準(zhǔn)化的地下儲水量與基流量的關(guān)系函數(shù)，Q_norm表示經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化的徑流數(shù)據(jù)；

當(dāng)流域內(nèi)有降水滲入，或者地下蒸發(fā)作用不可被忽略時，通過前期徑流的延續(xù)退水流量和補給誘發(fā)的徑流增量來確定河流的基流量，其中，所述補給誘發(fā)的徑流增量與最小徑流量成正比，并且與流域內(nèi)的降水蒸發(fā)之差成正比；

按照下述公式確定河流的基流量：

Q＝Q_else+cQ_min(P-ET)

其中，Q表示所述河流的基流量，Q_else表示前期徑流的延續(xù)退水流量，c表示預(yù)設(shè)參數(shù)，Q_min表示所述最小徑流量，P表示流域內(nèi)的降水量，ET表示流域內(nèi)的地下蒸發(fā)量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的河流基流量的預(yù)測方法，其特征在于，每個所述退水過程徑流數(shù)據(jù)均滿足：

降水量和蒸發(fā)量均可被忽略；后一時刻的徑流量始終不高于前一時刻的徑流量；以及退水過程持續(xù)預(yù)設(shè)天數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的河流基流量的預(yù)測方法，其特征在于，按照下述公式將各個退水過程徑流數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化：

其中，表示第i個退水過程標(biāo)準(zhǔn)化的徑流數(shù)據(jù)，Qⁱ表示第i個退水過程徑流數(shù)據(jù)，表示第i個退水過程徑流數(shù)據(jù)中的最小徑流量。